photometric_stereo — 3D photometric op

資料種類:imagesnormalmap

呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.photometric_stereo(images, lights, mask=None, normalize=True, *, lit_only=False, lit_thresh=0.001)(要直接呼叫實作,import photometric; photometric.photometric_stereo(images, lights, mask=None, normalize=True, *, lit_only=False, lit_thresh=0.001);從台帳取用則 ops3d.get("photometric_stereo"))

經台帳呼叫的回傳值: fullseye.ledger.photometric_stereo(...) 只回傳**宣告的 out 型別 normalmap 的值**(底層函式還會回傳輔助資訊)。需要被捨棄的部分時,請用 fullseye.ledger.photometric_stereo.raw(...),或直接呼叫 photometric.photometric_stereo

用法

Lambert 光度立體:由已知光源方向的 N 張圖恢復法線與反照率。→ (normals HxWx3, albedo HxW)。

> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。

I_n = albedo * max(N·L_n, 0)。各画素で g = albedo*N を最小二乗 g = pinv(L) @ I で解き、

albedo=|g|, normal=g/|g|。N>=3 必要。albedo~0 や mask 外の画素は normal=(0,0,1)。

normalize=True で光源ベクトルを単位方向に正規化(render_lambertian と同一規約 = アルベド絶対値が正しく出る)。

強度重み付き光源を使うなら normalize=False にし、合成側も生ベクトルで揃えること。

lit_only(2026-09-04 追加): 付着影(attached shadow)を外して解く。モデルの

max(·, 0) は非線形なので、N·L < 0 の観測(真の値は 0)を線形最小二乗にそのまま入れると

解が偏る ―― 実測: 影も AO も無い球で中央値 、点灯している光源だけで解くと

0.000°。既定は False(従来の挙動を変えない)。True にすると画素ごとに

I > lit_thresh の光源だけを使って解き直す。同じ点灯パターンの画素をまとめて

1 回の疑似逆行列で処理するので、追加コストは光源数ぶんのパターン数に比例する程度

(6 灯なら最大 64 群)。点灯光源が 3 未満の画素は全光源の解に戻す(fail-open:

解けない画素を NaN にするより、偏っていても値がある方が下流の積分が壊れない)。

lit_thresh: 「点灯している」とみなす輝度の下限。撮影ノイズより上に置く。

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

photometric_stereopy -3.11 examples_3d/photometric_stereo.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 normalmap 作為輸入)

fuse_to_voxel · render_shaded · phong_shade · matcap_shade · brdf_lommel_seeliger · brdf_hapke · bump_normals_fbm · integrate_normals

同類別(photometric)

surface_normals · integrate_normals · render_lambertian


*Provenance: photometric.py — 3D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

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